JP2016152480A - Communication network redundant path detection system and detection method therefor - Google Patents

Communication network redundant path detection system and detection method therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2016152480A
JP2016152480A JP2015028478A JP2015028478A JP2016152480A JP 2016152480 A JP2016152480 A JP 2016152480A JP 2015028478 A JP2015028478 A JP 2015028478A JP 2015028478 A JP2015028478 A JP 2015028478A JP 2016152480 A JP2016152480 A JP 2016152480A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
information
path
physical
network
redundant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015028478A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6278913B2 (en
Inventor
賢治 太田
Kenji Ota
賢治 太田
直樹 高田
Naoki Takada
直樹 高田
弘之 栗田
Hiroyuki Kurita
弘之 栗田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2015028478A priority Critical patent/JP6278913B2/en
Publication of JP2016152480A publication Critical patent/JP2016152480A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6278913B2 publication Critical patent/JP6278913B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication network redundant path detection system and detection method for the system, that are capable of detecting information flowing repeatedly in the same path on a physical network of a communication system across data centers.SOLUTION: A communication network redundant path detection system S of the present invention comprises: an information collection processing unit s1 for collecting information on start and end points of a logical network of a physical network path, flow information in which a packet processing method for each logical switching means and each physical switching means sw in each data center D is specified, and function information on each server; a network path configuration unit s2 that receives, as input, the collected information, acquires information on a connection situation of each data center D, information on connection between a plurality of data centers Ds, and each server's logical/physical correspondence information, and derives a physical network path 4; a physical redundant path detection unit s3 for detecting a redundant location on the physical network path 4; and a detection result output unit s4.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、データセンタを跨ぐ広域通信ネットワークにおける通信ネットワークの冗長経路検出システムおよびその検出方法に関する。   The present invention relates to a redundant route detection system for a communication network in a wide area communication network across data centers and a detection method thereof.

従来、通信システムにおいては、ネットワーク仮想化技術により、実際の物理ネットワークの上に、概念的に複数の論理ネットワークを構築可能になっている。
論理ネットワークは、概念的に構築されるため、現実の物理ネットワーク構造に制約を受けずに構築可能である
Conventionally, in a communication system, a plurality of logical networks can be conceptually constructed on an actual physical network by network virtualization technology.
Since logical networks are conceptually constructed, they can be constructed without being constrained by the actual physical network structure.

例えば、データセンタ内の仮想ネットワークにおいては、 物理スイッチがSpine&Leaf(幹と葉)構成をとり、上位スイッチsw20と下位スイッチsw10間はフルメッシュ接続される(図8参照)。つまり、フルメッシュ接続とは全ての上位スイッチsw20と全ての下位スイッチsw10が接続されることである。そのため、ネットワーク構成およびその通信経路は明解である。   For example, in the virtual network in the data center, the physical switch has a Spine & Leaf (trunk and leaf) configuration, and the upper switch sw20 and the lower switch sw10 are connected by a full mesh (see FIG. 8). In other words, full mesh connection means that all upper switches sw20 and all lower switches sw10 are connected. Therefore, the network configuration and its communication path are clear.

図8は、データセンタ内の仮想ネットワークの構成を示す構成図である。
図8に示すように、サーバs10の群は、LeafであるToR(Top of rack)の各スイッチsw10に統合して接続され、Leafである各スイッチsw10は、Spineであるすべてのスイッチsw20に接続されている。
FIG. 8 is a configuration diagram showing the configuration of the virtual network in the data center.
As shown in FIG. 8, the group of servers s10 is integrated and connected to each ToR (Top of rack) switch sw10 that is Leaf, and each switch sw10 that is Leaf is connected to all the switches sw20 that are Spine. Has been.

例えば、図8に示すデータセンタ内のサーバs10の間の通信は、サーバs10→ToRのスイッチsw10→サーバs10や、サーバs10→ToRのスイッチsw10→Spineのスイッチsw20→ToRのスイッチsw10→サーバs10の経路等になる。   For example, the communication between the servers s10 in the data center shown in FIG. 8 includes the server s10 → ToR switch sw10 → server s10, and the server s10 → ToR switch sw10 → Spine switch sw20 → ToR switch sw10 → server s10. It becomes the route etc.

鈴木一哉他, "OpenFlow技術とその応用 " ,日本ソフトウェア科学会コンピュータソフトウェア, Vol.30 (2013) No.2,P2-13Suzuki Kazuya et al., "OpenFlow Technology and its Applications", Japan Software Science Society Computer Software, Vol.30 (2013) No.2, P2-13

一方、データセンタを跨ぐ広域仮想ネットワークになると、データセンタ間のスイッチ/ルータ間の接続がフルメッシュではないため、論理ネットワークのルータの配置によっては、物理ネットワーク上で同じ経路をパケットが複数回流れるケースが起こり得る(図9(b)参照)。   On the other hand, in a wide-area virtual network across data centers, the connection between switches / routers between data centers is not a full mesh, so depending on the arrangement of routers in the logical network, packets flow multiple times on the same route on the physical network. A case can occur (see FIG. 9B).

図9(a)は、論理ネットワークの一例を示す構成図であり、図9(b)は、当該論理ネットワークを実現する物理ネットワークの一例を示す構成図である。
図9(a)に示すように、ある論理ネットワークの構成上、データセンタ103内に論理ルータ103rがあると、データセンタ102内にあるサーバ102sからデータセンタ104内のあるサーバ104sへのルートはデータセンタ103を経由する。
FIG. 9A is a configuration diagram illustrating an example of a logical network, and FIG. 9B is a configuration diagram illustrating an example of a physical network that implements the logical network.
As shown in FIG. 9A, if there is a logical router 103r in the data center 103 due to the configuration of a certain logical network, the route from the server 102s in the data center 102 to a server 104s in the data center 104 is as follows. Via the data center 103.

ところで、実際上の物理ネットワークは、例えば、図9(b)に示すように、データセンタ102は、データセンタ101にのみ通信回線が接続されている。また、データセンタ101は、データセンタ103とデータセンタ104とに通信回線で接続されている。データセンタ103、104は、それぞれデータセンタ101にのみ通信回線が接続されている。つまり、データセンタ102とデータセンタ103とを結ぶ回線がない。   By the way, in the actual physical network, for example, as shown in FIG. 9B, the data center 102 has a communication line connected only to the data center 101. The data center 101 is connected to the data center 103 and the data center 104 via a communication line. Each of the data centers 103 and 104 has a communication line connected only to the data center 101. That is, there is no line connecting the data center 102 and the data center 103.

そのため、実際上の物理ネットワーク上では、図9(b)の矢印に示すように、データセンタ102のサーバ102sからデータセンタ104のサーバ104sに向かう通信ルートは、データセンタ102のサーバ102sから、直接、データセンタ103の論理ルータ103rを結ぶ通信回線がないため、データセンタ101を経由して、データセンタ103の論理ルータ103rに達する。その後、論理ルータ103rから、データセンタ101を経由して、データセンタ104のサーバ104sに達する。
その結果、物理ネットワーク上ではデータセンタ101とデータセンタ103とを結ぶルートを重複して通過することになる。
Therefore, on the actual physical network, as shown by the arrow in FIG. 9B, the communication route from the server 102s of the data center 102 to the server 104s of the data center 104 is directly from the server 102s of the data center 102. Since there is no communication line connecting the logical router 103r of the data center 103, the logical router 103r of the data center 103 is reached via the data center 101. Thereafter, the logical router 103r reaches the server 104s of the data center 104 via the data center 101.
As a result, the route connecting the data center 101 and the data center 103 overlaps on the physical network.

また、通信ネットワークが広域で大規模になると、通信ネットワークの構成が複雑になる。また、複数の仮想(論理)ネットワークが構成される状況下で、上述のケースが発生すると、運用者による経路把握も困難になり、運用者の負担が大きい。
例えば、通信システムにおいて故障が発生した場合には、故障個所が分りずらい。そのため、故障個所を特定する作業が過大となる。つまり、保守、管理作業量が増大する。また、通信ネットワークが提供する各通信サービスの全貌の把握が困難となる。
Further, when the communication network becomes large in a wide area, the configuration of the communication network becomes complicated. Further, when the above-described case occurs in a situation where a plurality of virtual (logical) networks are configured, it becomes difficult for the operator to grasp the route, which places a heavy burden on the operator.
For example, when a failure occurs in the communication system, it is difficult to identify the failure location. For this reason, the work of identifying the failure location becomes excessive. That is, the maintenance and management work amount increases. In addition, it is difficult to grasp the whole picture of each communication service provided by the communication network.

本発明は上記実状に鑑み創案されたものであり、データセンタを跨る通信システムの物理ネットワーク上で同じ経路を情報が重複して流れることを検出できる通信ネットワークの冗長経路検出システムおよびその検出方法の提供を目的とする。   The present invention has been devised in view of the above circumstances, and a redundant path detection system for a communication network and a detection method thereof capable of detecting that information flows redundantly on the physical network of a communication system across data centers. For the purpose of provision.

前記課題を解決するため、請求項1の通信ネットワークの冗長経路検出システムは、複数のデータセンタを跨る通信ネットワークにおける物理ネットワーク経路の冗長経路を検出する通信ネットワークの冗長経路検出システムであって、検出対象である前記物理ネットワーク経路の論理ネットワークの始点と終点の情報と、各前記データセンタにおける各論理切換手段と各物理切換手段のパケットの処理法が定められるフロー情報と、前記通信ネットワークにおける各サーバの機能情報とを収集する情報収集処理部と、前記情報収集処理部で収集した情報が入力され、各前記データセンタの接続状況の情報と、前記複数のデータセンタ間の接続情報と、各前記サーバの論理と物理の対応情報とを取得し、前記物理ネットワーク経路を導出するネットワーク経路構成部と、前記物理ネットワーク経路における重複する冗長箇所を検出する物理冗長経路検出部と、前記冗長箇所を出力する検出結果出力部とを備える。   In order to solve the above-mentioned problem, the redundant route detection system for a communication network according to claim 1 is a redundant route detection system for a communication network that detects a redundant route of a physical network route in a communication network that straddles a plurality of data centers. Information on the start and end points of the logical network of the target physical network path, flow information in which each logical switching means in each data center and the packet processing method of each physical switching means are defined, and each server in the communication network Information collection processing unit that collects the function information, information collected by the information collection processing unit is input, information on the connection status of each data center, connection information between the plurality of data centers, Obtain server logical and physical correspondence information and derive the physical network path Comprising a Ttowaku path components, and the physical redundant path detection unit for detecting a redundant portion that overlaps in the physical network path, and a detection result output unit which outputs the redundant portion.

請求項7の通信ネットワークの冗長経路検出システムの検出方法は、情報収集処理部とネットワーク経路構成部と物理冗長経路検出部と検出結果出力部とを備え、複数のデータセンタを跨る通信ネットワークにおける物理ネットワーク経路の冗長経路を検出する通信ネットワークの冗長経路検出システムの検出方法であって、前記情報収集処理部は、検出対象である前記物理ネットワーク経路の論理ネットワークの始点と終点の情報と、各前記データセンタにおける各論理切換手段と各物理切換手段のパケットの処理法が定められるフロー情報と、前記通信ネットワークにおける各サーバの機能情報とを収集し、前記ネットワーク経路構成部は、前記情報収集処理部で収集した情報が入力され、各前記データセンタの接続状況の情報と、前記複数のデータセンタ間の接続情報と、各前記サーバの論理と物理の対応情報とを取得し、物理ネットワーク経路を導出し、前記物理冗長経路検出部は、前記物理ネットワーク経路における重複する冗長箇所を検出し、前記検出結果出力部は、前記冗長箇所を出力する。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a redundant path detection system for a communication network, comprising an information collection processing unit, a network path configuration unit, a physical redundant path detection unit, and a detection result output unit. A method for detecting a redundant route detection system for a communication network that detects a redundant route of a network route, wherein the information collection processing unit includes information on a start point and an end point of a logical network of the physical network route that is a detection target, Collecting flow information defining the packet processing method of each logical switching means and each physical switching means in the data center, and function information of each server in the communication network, the network path configuration unit is the information collection processing unit The information collected in the above is input, information on the connection status of each data center, A plurality of data center connection information and logical and physical correspondence information of each of the servers, and deriving a physical network path, wherein the physical redundant path detection unit detects an overlapping redundant portion in the physical network path. The detection result output unit outputs the redundant part.

請求項1または請求項7の発明によれば、複数のデータセンタを跨る通信ネットワークにおける物理ネットワーク経路の冗長経路を検出できる。そのため、冗長通信経路の検出により、通信経路の把握が容易になり、運用者の負担を軽減できる。   According to the invention of claim 1 or claim 7, it is possible to detect a redundant route of a physical network route in a communication network across a plurality of data centers. Therefore, the detection of the redundant communication path makes it easy to grasp the communication path and can reduce the burden on the operator.

請求項2の通信ネットワークの冗長経路検出システムは、請求項1に記載の通信ネットワークの冗長経路検出システムにおいて、前記フロー情報は、前記通信ネットワークで送られるパケットを識別する条件と、当該条件を満たすパケットの処理とを有する。   The redundant route detection system for a communication network according to claim 2 is the redundant route detection system for a communication network according to claim 1, wherein the flow information includes a condition for identifying a packet sent through the communication network and the condition. Packet processing.

請求項2の発明によれば、フロー情報は、前記通信ネットワークで送られるパケットを識別する条件と、当該条件を満たすパケットの処理とを有するので、切換手段におけるパケットの処理が行える。   According to the second aspect of the present invention, the flow information includes a condition for identifying a packet transmitted through the communication network and a packet process that satisfies the condition, so that the packet processing in the switching means can be performed.

請求項3の通信ネットワークの冗長経路検出システムは、請求項1または請求項2に記載の通信ネットワークの冗長経路検出システムにおいて、前記通信ネットワークにおける各サーバの機能情報とは、NF FG(Network Function Forwarding Graph)情報である。   The redundant route detection system for a communication network according to claim 3 is the redundant route detection system for a communication network according to claim 1 or 2, wherein the function information of each server in the communication network is NF FG (Network Function Forwarding). Graph) information.

請求項3の発明によれば、NF FG情報を用いて、始点から検出対象のNF FG情報の各NFの仮想サーバを経由して終点までの経路を生成できる。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to generate a route from the start point to the end point via each NF virtual server of the NF FG information to be detected using the NF FG information.

請求項4の通信ネットワークの冗長経路検出システムは、請求項3に記載の通信ネットワークの冗長経路検出システムにおいて、前記ネットワーク経路構成部は、収集したNF FG情報から、前記検出対象のNF FG情報を抽出し、前記検出対象の論理ネットワークの始点と終点の情報に基づいて、前記始点から前記検出対象のNF FG情報の各NFの仮想サーバを経由して前記終点までの経路を生成し、前記経路から、前記論理切換手段のフロー情報を用いて、当該経路に対応する論理ネットワーク経路を導出し、前記論理ネットワーク経路から、前記物理切換手段のフロー情報、前記複数のデータセンタ間の接続情報、および前記各サーバの論理と物理の対応情報を用いて、当該論理ネットワーク経路に対応する物理ネットワーク経路を導出する。 The redundant path detection system for a communication network according to claim 4 is the redundant path detection system for a communication network according to claim 3, wherein the network path configuration unit obtains the NF FG information to be detected from the collected NF FG information. Extracting and generating a route from the start point to the end point via each NF virtual server of the detection target NF FG information based on the start point and end point information of the detection target logical network; From the flow information of the logical switching means, a logical network path corresponding to the path is derived, and from the logical network path, flow information of the physical switching means, connection information between the plurality of data centers, and A physical network path corresponding to the logical network path is derived using logical and physical correspondence information of each server.

請求項8の通信ネットワークの冗長経路検出システムの検出方法は、請求項7に記載の通信ネットワークの冗長経路検出システムの検出方法において、前記情報収集処理部は、前記通信ネットワークにおける各サーバの機能情報として、NF FG情報を収集し、前記ネットワーク経路構成部は、収集したNF FG情報から、前記検出対象のNF FG情報を抽出し、前記検出対象の論理ネットワークの始点と終点の情報に基づいて、前記始点から前記検出対象のNF FG情報の各NFの仮想サーバを経由して前記終点までの経路を生成し、前記経路から、前記論理切換手段のフロー情報を用いて、当該経路に対応する論理ネットワーク経路を導出し、前記論理ネットワーク経路から、前記物理切換手段のフロー情報、前記複数のデータセンタ間の接続情報、および前記各サーバの論理と物理の対応情報を用いて、当該論理ネットワーク経路に対応する物理ネットワーク経路を導出する。   The method for detecting a redundant path detection system for a communication network according to claim 8 is the detection method for a redundant path detection system for a communication network according to claim 7, wherein the information collection processing unit includes function information of each server in the communication network. As NF FG information, and the network path configuration unit extracts the NF FG information of the detection target from the collected NF FG information, and based on the start point and end point information of the logical network of the detection target, Generate a route from the start point to the end point through each NF virtual server of the NF FG information to be detected, and use the flow information of the logic switching means from the route to select a logic corresponding to the route. Deriving a network path, from the logical network path, flow information of the physical switching means, connection information between the plurality of data centers, and the A physical network path corresponding to the logical network path is derived using logical and physical correspondence information of each server.

請求項4または請求項8の発明によれば、検出対象の物理ネットワーク経路を生成できる。   According to the invention of claim 4 or claim 8, the physical network path to be detected can be generated.

請求項5の通信ネットワークの冗長経路検出システムは、請求項1から請求項4の何れか一項に記載の通信ネットワークの冗長経路検出システムにおいて、前記各データセンタの接続状況の情報は、論理トポロジ情報と物理トポロジ情報である。   The redundant route detection system for a communication network according to claim 5 is the redundant route detection system for a communication network according to any one of claims 1 to 4, wherein the connection status information of each data center includes a logical topology. Information and physical topology information.

請求項5の発明によれば、論理トポロジ情報を、論理ネットワーク経路の生成に用いることができる。また、物理トポロジ情報を、物理ネットワーク経路の生成に用いることができる。   According to the invention of claim 5, the logical topology information can be used to generate a logical network path. Further, the physical topology information can be used for generating a physical network path.

請求項6の通信ネットワークの冗長経路検出システムは、請求項1から請求項5の何れか一項に記載の通信ネットワークの冗長経路検出システムにおいて、前記物理冗長経路検出部は、前記物理ネットワーク経路における先のパスをたどって、当該たどったパスを記憶部に記憶するとともに、当該先のパスが、既に前記記憶部に記憶される前にたどったパスと同じか否か判定することで前記冗長箇所を検出する。 The redundant route detection system for a communication network according to claim 6 is the redundant route detection system for a communication network according to any one of claims 1 to 5, wherein the physical redundant route detection unit is provided in the physical network route. Trace the previous path, store the traced path in the storage unit, and determine whether the destination path is the same as the path traced before being stored in the storage unit. Is detected.

請求項6の発明によれば、検出対象の物理ネットワーク経路の冗長箇所を検出できる。   According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to detect a redundant portion of the physical network path to be detected.

本発明によれば、データセンタを跨る通信システムの物理ネットワーク上で同じ経路を情報が重複して流れることを検出できる通信ネットワークの冗長経路検出システムおよびその検出方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the redundant route detection system of the communication network which can detect that the same path | route flows through the same path | route on the physical network of the communication system across a data center, and its detection method can be provided.

本発明に係る実施形態の物理冗長経路検出システムが実現されるハードウェア構成を示す構成図。The block diagram which shows the hardware constitutions by which the physical redundant path | route detection system of embodiment which concerns on this invention is implement | achieved. 実施形態の物理冗長経路検出システムの機能ブロック図。The functional block diagram of the physical redundant path | route detection system of embodiment. (a)、(b)、(c)、(d)、および(e)は、物理冗長経路検出システムのネットワーク経路構成部の処理の具体例を示す図。(A), (b), (c), (d), and (e) are figures which show the specific example of the process of the network path | route structure part of a physical redundant path | route detection system. 物理冗長経路検出システムのネットワーク経路構成部の詳細構成を示す図。The figure which shows the detailed structure of the network path | route structure part of a physical redundant path | route detection system. 物理冗長経路検出システムSの物理冗長経路検出部の詳細構成を示すフロー図。FIG. 3 is a flowchart showing a detailed configuration of a physical redundant path detection unit of the physical redundant path detection system S. (a)、(b)は、物理ネットワーク経路のそれぞれ冗長な経路の例1、例2を示す図。(A), (b) is a figure which shows Example 1 and Example 2 of a respectively redundant path | route of a physical network path | route. LLDPを用いたトポロジ検出技術の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the topology detection technique using LLDP. データセンタ内の仮想ネットワークの構成を示す構成図。The block diagram which shows the structure of the virtual network in a data center. (a)は論理ネットワークの一例を示す構成図であり、(b)は当該論理ネットワークを実現する物理ネットワークの一例を示す構成図。(A) is a block diagram which shows an example of a logical network, (b) is a block diagram which shows an example of the physical network which implement | achieves the said logical network.

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
<<実施形態1>>
図1は、本発明に係る実施形態の物理冗長経路検出システムが実現されるハードウェア構成を示す構成図である。
実施形態の物理冗長経路検出システムSは、通信ネットワークにおける検出対象の物理ネットワーク経路の冗長経路を検出するシステムである。
物理冗長経路検出システムSは、例えば、通信ネットワークの運用者がオペレーションを行う運用サーバ1内に格納されるソフトウェアを用いて具現化される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
<< Embodiment 1 >>
FIG. 1 is a configuration diagram showing a hardware configuration in which the physical redundant path detection system according to the embodiment of the present invention is realized.
The physical redundant path detection system S of the embodiment is a system that detects a redundant path of a physical network path to be detected in a communication network.
The physical redundant path detection system S is realized by using software stored in the operation server 1 operated by an operator of the communication network, for example.

運用サーバ1は、複数のデータセンタD(D1、D2、………)に跨る通信ネットワークを処理対象とする。
各データセンタDでは、図8のような論理ネットワークに対応する物理ネットワーク経路において、複数のサーバがあるまとまりのサーバ群で統合され、図8と同様な階層構造の物理スイッチswで、物理ネットワーク経路の切替えが行われる。
The operation server 1 targets a communication network spanning a plurality of data centers D (D1, D2,...).
In each data center D, in the physical network path corresponding to the logical network as shown in FIG. 8, a plurality of servers are integrated in a group of servers, and the physical network path is formed by physical switches sw having the same hierarchical structure as in FIG. Is switched.

つまり、サーバ群毎を管理する物理スイッチswa(図8参照)や当該物理スイッチの上の階層の物理スイッチswbの切り替えが行われることで、データセンタD内の任意のサーバ間が接続される。なお、実際(物理)のデータセンタDでは、図8のようなフルメッシュ接続されることは僅少である。   That is, any server in the data center D is connected by switching the physical switch swa (see FIG. 8) for managing each server group and the physical switch swb in the hierarchy above the physical switch. Note that in an actual (physical) data center D, a full mesh connection as shown in FIG. 8 is rare.

なお、物理ネットワーク経路とは、実際の通信ネットワークに構築されるネットワーク経路である。一方、論理ネットワーク経路とは、実際の通信ネットワークの規約に沿った仮想ネットワークの経路である。以下、「物理」とは通信ネットワークにおける「実際」を意味し、「論理」とは通信ネットワークの規約に沿った仮想通信ネットワークにおける「仮想」を意味する。   The physical network path is a network path constructed in an actual communication network. On the other hand, the logical network path is a path of the virtual network in accordance with the actual communication network protocol. Hereinafter, “physical” means “actual” in the communication network, and “logic” means “virtual” in the virtual communication network in accordance with the rules of the communication network.

図1に示すように、データセンタD1、D2、………は、それぞれSDN(software defined network)コントローラc(c1、c2、c3、………)を備えている。
データセンタD1にあるSDNコントローラc1は、データセンタD1内にあるSDN対応スイッチsw11、sw12、sw13、……(sw)を制御し、管理する。
データセンタD2にあるSDNコントローラc2は、データセンタD2内にあるSDN対応スイッチsw21、sw22、……(sw)を制御し、管理する。
As shown in FIG. 1, each of the data centers D1, D2,... Has an SDN (software defined network) controller c (c1, c2, c3,...).
The SDN controller c1 in the data center D1 controls and manages the SDN-compatible switches sw11, sw12, sw13,... (Sw) in the data center D1.
The SDN controller c2 in the data center D2 controls and manages the SDN-compatible switches sw21, sw22,... (Sw) in the data center D2.

このように、各データセンタDにあるそれぞれのSDNコントローラcは、それぞれのデータセンタD内にあるSDN対応スイッチswを制御し、管理する。
つまり、SDNコントローラcにより、対応するデータセンタD内にある物理ネットワークの全SDN対応スイッチ(物理スイッチ)swが管理されている 。SDN対応スイッチ(物理スイッチ)swに対して論理スイッチが規定(定義)される。
各SDNコントローラcには、物理のSDN対応スイッチswのフロー情報と論理スイッチのフロー情報とが格納されている。
In this manner, each SDN controller c in each data center D controls and manages the SDN-compatible switch sw in each data center D.
That is, all SDN-compatible switches (physical switches) sw of the physical network in the corresponding data center D are managed by the SDN controller c. A logical switch is defined (defined) for the SDN-compatible switch (physical switch) sw.
Each SDN controller c stores the flow information of the physical SDN-compatible switch sw and the flow information of the logical switch.

運用サーバ1は、各データセンタDにあるそれぞれのSDNコントローラc1、c2、c3、………とオーケストレータo1と通信接続されている。つまり、運用サーバ1は、各データセンタDにあるそれぞれのSDNコントローラc1、c2、c3、………とオーケストレータo1との情報(信号)の入出力が遂行される。換言すれば、運用サーバ1は、SDNコントローラc1、c2、c3、………とオーケストレータo1とにアクセスする構成である。
オーケストレータo1には、通信ネットワークのネットワーク機能のFG(Forwarding Graph)情報が格納され管理されている。
The operation server 1 is communicatively connected to each SDN controller c1, c2, c3,... In each data center D and the orchestrator o1. That is, the operation server 1 performs input / output of information (signals) between the respective SDN controllers c1, c2, c3,... In each data center D and the orchestrator o1. In other words, the operation server 1 is configured to access the SDN controllers c1, c2, c3,... And the orchestrator o1.
The orchestrator o1 stores and manages FG (Forwarding Graph) information of the network function of the communication network.

物理冗長経路検出システムSでは、データセンタD内の物理ネットワークおよび論理ネットワークのフロー情報とLLDP(Link Layer Discovery Protocol)を利用したトポロジ検出技術によりトポロジ情報を取得可能となっている。
上述したように、データセンタD内の物理ネットワークおよび論理ネットワークのフロー情報とは、各SDNコントローラcに格納されている。
In the physical redundant path detection system S, the topology information can be obtained by the topology detection technique using the flow information of the physical network and the logical network in the data center D and LLDP (Link Layer Discovery Protocol).
As described above, the flow information of the physical network and the logical network in the data center D is stored in each SDN controller c.

図2は、実施形態の物理冗長経路検出システムの機能ブロック図である。
物理冗長経路検出システムSは、情報収集処理部s1と、ネットワーク経路構成部s2と、物理冗長経路検出部s3と、検出結果出力部s4とを備えている。
情報収集処理部s1とネットワーク経路構成部s2と物理冗長経路検出部s3と検出結果出力部s4とは、プログラム言語で記述されるソフトウェアで実現される。
FIG. 2 is a functional block diagram of the physical redundant path detection system according to the embodiment.
The physical redundant path detection system S includes an information collection processing unit s1, a network path configuration unit s2, a physical redundant path detection unit s3, and a detection result output unit s4.
The information collection processing unit s1, the network path configuration unit s2, the physical redundant path detection unit s3, and the detection result output unit s4 are realized by software described in a program language.

情報収集処理部s1は、物理冗長経路検出に必要な情報(検出対象の通信サービス、その論理ネットワーク上の始点、終点、各SDN対応スイッチswのSDNフロー情報、NF FG(Network Function Forwarding Graph)情報等)を収集し、ネットワーク経路構成部s2に出力する。   The information collection processing unit s1 includes information necessary for detecting a physical redundant path (communication service to be detected, start point and end point on the logical network, SDN flow information of each SDN-compatible switch sw, NF FG (Network Function Forwarding Graph) information. And the like are output to the network path configuration unit s2.

ネットワーク経路構成部s2は、トポロジ情報と、データセンタD間の接続情報と、サーバに格納される論理・物理対応情報とを取得する。トポロジ情報とは、通信ネットワークの接続形態、例えばサーバやSDN対応スイッチswがどのような形態で接続されているかを表わす情報である。   The network path configuration unit s2 acquires topology information, connection information between the data centers D, and logical / physical correspondence information stored in the server. The topology information is information indicating the connection form of the communication network, for example, the form in which the server and the SDN-compatible switch sw are connected.

ネットワーク経路構成部s2は、収集した情報を用いて、論理ネットワーク経路を作成し、論理ネットワーク経路を基に物理ネットワーク経路を作成する。そしてネットワーク経路構成部s2は、物理冗長経路検出部s3に物理ネットワーク経路の情報を出力する。   The network path configuration unit s2 creates a logical network path using the collected information, and creates a physical network path based on the logical network path. Then, the network path configuration unit s2 outputs the physical network path information to the physical redundant path detection unit s3.

物理冗長経路検出部s3は、物理ネットワーク経路から物理冗長経路を検出し、その結果を検出結果出力部s4に出力する。
検出結果出力部s4は、検出された物理冗長経路を、外部にディスプレイ、プリンタ、ファイル出力等で出力する。
なお、情報収集処理部s1、ネットワーク経路構成部s2、物理冗長経路検出部s3、および検出結果出力部s4の詳細については後記する。
The physical redundant path detection unit s3 detects a physical redundant path from the physical network path and outputs the result to the detection result output unit s4.
The detection result output unit s4 outputs the detected physical redundant path to the outside through a display, a printer, a file output, or the like.
Details of the information collection processing unit s1, the network path configuration unit s2, the physical redundant path detection unit s3, and the detection result output unit s4 will be described later.

<物理冗長経路検出システムSの外部機能>
物理冗長経路検出システムSは、外部機能として、各SDNコントローラc、オーケストレータo1、データセンタD間の接続情報、各データセンタDにあるサーバ群の各サーバに格納される論理・物理対応情報を有している。
<External function of physical redundant path detection system S>
The physical redundant path detection system S has, as external functions, connection information between each SDN controller c, orchestrator o1, data center D, and logical / physical correspondence information stored in each server of the server group in each data center D. Have.

外部機能の各SDNコントローラcには、対応するデータセンタDにあるSDN対応スイッチsw(以下、SDNスイッチswと称す)のフロー情報(詳細は後記)とトポロジ情報とが格納されている。
外部機能のオーケストレータo1には、FG情報、データセンタD間の接続情報等が格納されている。
各データセンタDにあるサーバ内には、論理・物理対応情報が格納されている。
Each SDN controller c of the external function stores flow information (details will be described later) and topology information of an SDN-compatible switch sw (hereinafter referred to as an SDN switch sw) in the corresponding data center D.
The external function orchestrator o1 stores FG information, connection information between the data centers D, and the like.
Logical / physical correspondence information is stored in servers in each data center D.

<情報収集処理部s1への入力情報>
情報収集処理部s1には、入力情報として、通信ネットワーク上で提供される通信サービス(以下、サービスという)の情報と、そのサービスの論理ネットワーク上の始点と終点との情報とが入力される。サービスの情報と、論理ネットワーク上の始点と終点との情報の入力情報は、運用サーバ1(図1参照)でネットワーク管理者等が入力する。或いは、当該入力情報は、システム的に自動的に設定される。なお、入力情報の入力形態は任意である。
例えば、入力情報として、検出対象とするサービスが入力される。検出対象のサービスを、例えば、Xとする。
<Input Information to Information Collection Processing Unit s1>
The information collection processing unit s1 receives as input information information on a communication service (hereinafter referred to as service) provided on the communication network and information on the start point and end point of the service on the logical network. The network manager or the like inputs the service information and the input information of the start point and end point information on the logical network in the operation server 1 (see FIG. 1). Alternatively, the input information is automatically set systematically. In addition, the input form of input information is arbitrary.
For example, a service to be detected is input as input information. For example, X is a service to be detected.

また、検出対象とするサービスXの論理ネットワーク上の始点と終点の情報が入力される。始点と終点とは、例えば仮想サーバである。
論理ネットワーク上の始点と終点の情報として、下記のような始点の仮想サーバの情報と終点の仮想サーバの情報とがある。
{src, dst}= {host_a, host_z}
In addition, information on the start point and end point of the service X to be detected on the logical network is input. The start point and the end point are, for example, virtual servers.
Information on the start point and end point on the logical network includes the following information on the start point virtual server and information on the end point virtual server.
{src, dst} = {host_a, host_z}

<情報収集処理部>
上記論理式は、“src”は始点を表し、“dst”は始点を表す。始点の仮想サーバが“a”であり、終点の仮想サーバが“z”である。
以下、物理冗長経路検出システムSの情報収集処理部s1と、ネットワーク経路構成部s2と、物理冗長経路検出部s3と、検出結果出力部s4とについて詳述する。
<Information collection processing section>
In the above logical expression, “src” represents the start point, and “dst” represents the start point. The start virtual server is “a” and the end virtual server is “z”.
Hereinafter, the information collection processing unit s1, the network path configuration unit s2, the physical redundant path detection unit s3, and the detection result output unit s4 of the physical redundant path detection system S will be described in detail.

<情報収集処理部s1>
情報収集処理部s1は、上述の入力情報と、NF FG情報と、SDNフロー情報とを収集する。
情報収集処理部s1は、オーケストレータo1からNF FG情報を収集(取得)する。
<Information collection processing unit s1>
The information collection processing unit s1 collects the above-described input information, NF FG information, and SDN flow information.
The information collection processing unit s1 collects (acquires) NF FG information from the orchestrator o1.

<FG情報>
FG情報は、オーケストレータo1が保持する。
NF FGは、NFの列 であり、例えば、
FG_1=(NF_A,NF_B,………NF_C)
と表わされる。ここで、
NF={機能情報、実行される仮想サーバ}
と表わされる。
“NF_A”は、機能情報と、当該機能情報を実行する仮想サーバが“A”であることを示す。
<FG information>
The orchestrator o1 holds the FG information.
NF FG is a sequence of NF, for example
FG_1 = (NF_A, NF_B,… NF_C)
It is expressed as here,
NF = {function information, virtual server to be executed}
It is expressed as
“NF_A” indicates that the function information and the virtual server that executes the function information are “A”.

<SDNフロー情報>
情報収集処理部s1は、各SDNコントローラcから、各データセンタD内にある物理スイッチと論理スイッチとのSDNフロー情報を収集(取得)する。
SDNフロー情報は、SDNコントローラcが保持する。
フロー情報全体は、以下のように表わせる。
{SDNスイッチ11のフロー情報,SDNスイッチsw12のフロー情報,………}(図1参照)
<SDN flow information>
The information collection processing unit s1 collects (acquires) SDN flow information of physical switches and logical switches in each data center D from each SDN controller c.
The SDN flow information is held by the SDN controller c.
The entire flow information can be expressed as follows.
{Flow information of SDN switch 11, flow information of SDN switch sw12, .........} (see FIG. 1)

例えば、フロー情報の列とは、{Flow1, Flow2, Flow3,……} である。
なお、SDNスイッチswには、物理スイッチと論理スイッチがある。 物理スイッチとは、実際の通信ネットワークに設けられるスイッチを意味し、論理スイッチとは、仮想の通信ネットワークのスイッチを意味する。
For example, the flow information column is {Flow1, Flow2, Flow3,.
Note that the SDN switch sw includes a physical switch and a logical switch. A physical switch means a switch provided in an actual communication network, and a logical switch means a switch of a virtual communication network.

フロー情報とは、例えば、 {ヘッダフィールド、アクションおよび統計情報} で表わされる。
ヘッダフィールドとは、“パケットを識別する条件 ”をいう。
アクションとは、“(パケットを識別する条件にマッチした)パケットの処理 ”をいう。
本システムSでは基本的に “Forwarding” アクションに注目する 。なお、本システムでは“統計情報”は特に扱わない。
情報収集処理部s1は、収集された情報をネットワーク経路構成部s2に出力する。
The flow information is represented by {header field, action and statistical information}, for example.
The header field is a “condition for identifying a packet”.
The action is “processing of a packet (matching a condition for identifying a packet)”.
This System S basically pays attention to the “Forwarding” action. In this system, “statistical information” is not particularly handled.
The information collection processing unit s1 outputs the collected information to the network path configuration unit s2.

<ネットワーク経路構成部s2>
ネットワーク経路構成部s2は、図2に示すように、トポロジ情報とデータセンタD間の接続情報と論理・物理対応情報とを取得する。
ネットワーク経路構成部s2は、各SDNコントローラcからトポロジ情報を取得する。また、ネットワーク経路構成部s2は、オーケストレータo1からデータセンタD間の接続情報を取得し、サーバから論理・物理対応情報を取得する。
<Network path configuration unit s2>
As illustrated in FIG. 2, the network path configuration unit s2 acquires topology information, connection information between the data centers D, and logical / physical correspondence information.
The network path configuration unit s2 acquires topology information from each SDN controller c. The network path configuration unit s2 acquires connection information between the data centers D from the orchestrator o1, and acquires logical / physical correspondence information from the server.

データセンタD間の接続情報は、BGP(Border Gateway Protocol)ルーティング情報より得られる。BGPはAS(Autonomous System)間の経路交換のために作られたプロトコルである。BGPの経路情報には、あて先に到達するまでの経路情報が含まれている。ASとは、共通のポリシーや同じ管理化で運用されているルータやネットワークの集合を意味する。
サーバには、当該サーバの論理・物理対応情報が格納されている。
Connection information between the data centers D is obtained from BGP (Border Gateway Protocol) routing information. BGP is a protocol created for exchanging routes between autonomous systems (AS). The BGP route information includes route information to reach the destination. AS means a set of routers and networks operated with a common policy and the same management.
The server stores logical / physical correspondence information of the server.

ネットワーク経路構成部s2は、まず、収集したNF FG情報の中から、入力情報の「検出対象とするサービスX」に該当するNF FG情報を抽出する。
サービスXに該当するNF FG情報は、図3(a)に示すように、
{NF_A,NF_B,………,NF_C} (1)
であるとする。
なお、図3(a)、(b)、(c)、(d)、および(e)は、物理冗長経路検出システムSのネットワーク経路構成部の処理の具体例を示す図である。なお、図3(d)、(e)のDC1、DC2はそれぞれデータセンタD1、データセンタD2を意味する。
First, the network path configuration unit s2 extracts NF FG information corresponding to “service X to be detected” of the input information from the collected NF FG information.
The NF FG information corresponding to service X is as shown in FIG.
{NF_A, NF_B, ........., NF_C} (1)
Suppose that
3A, 3 </ b> B, 3 </ b> C, 3 </ b> D, and 3 </ b> E are diagrams illustrating specific examples of processing of the network path configuration unit of the physical redundant path detection system S. Note that DC1 and DC2 in FIGS. 3D and 3E mean the data center D1 and the data center D2, respectively.

図4は、物理冗長経路検出システムSのネットワーク経路構成部の詳細構成を示す図である。
ネットワーク経路構成部s2は、論理ネットワーク経路構成処理s1a(図4参照)において、以下の処理を行う。
論理ネットワーク経路構成処理s1aでは、LLDP(Link Layer Discovery Protocol)を用いたトポロジ検出技術(詳細は後記)を利用する。
FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration of the network path configuration unit of the physical redundant path detection system S.
The network path configuration unit s2 performs the following process in the logical network path configuration process s1a (see FIG. 4).
In the logical network path configuration processing s1a, a topology detection technique (details will be described later) using LLDP (Link Layer Discovery Protocol) is used.

論理ネットワーク経路構成処理s1aは、入力情報の始点情報と終点情報および当該サービスXのNF FG情報に基づいて、始点(始点のサーバ)から終点(終点のサーバ)までの経路を、抽出したNF FGの中の各NFに対する仮想サーバを経由する形で生成する 。
例えば、図3(b)に示すように、始点(始点のサーバ)から終点(終点のサーバ)までの経路を、
{vhost_a, vhost_A(NF_A), vhost_B(NF_B), …, vhost_C(NF_C), vhost_z} (2)
とする。
The logical network path configuration processing s1a extracts the path from the start point (start point server) to the end point (end point server) based on the start point information and end point information of the input information and the NF FG information of the service X. Generated via a virtual server for each NF in the.
For example, as shown in FIG. 3B, a route from the start point (start server) to the end point (end server)
{Vhost_a, vhost_A (NF_A), vhost_B (NF_B),…, vhost_C (NF_C), vhost_z} (2)
And

ここで、接頭文字の“ v”は、“仮想”(論理)を意味する。vhost_a,vhost_A,vhost_B ,…等は、それぞれサーバa、A、B、…を表わす。括弧内は、NF(Network Function)である。
そして、「論理スイッチのSDNフロー情報」および「論理トポロジ情報」を基に、それぞれのノード(ホスト)間における論理ネットワーク経路を導出する。
Here, the prefix “v” means “virtual” (logical). vhost_a, vhost_A, vhost_B,... represent servers a, A, B,. In parentheses are NF (Network Function).
Then, based on “the SDN flow information of the logical switch” and “the logical topology information”, a logical network path between each node (host) is derived.

つまり、(2)の始点(始点のサーバ)から終点(終点のサーバ)までの経路に対応する論理ネットワーク経路を構成する。
例えば、図3(c)に示すように、
{vhost_a, vswA1, vswA2, vhost_A(NF_A), vswB1, vhost_B(NF_B), …, vhost_C(NF_C), vswC2, vhost_z} (3)
である。
ここで、vswA1とvswA2は、vhost_aとvhost_Aとの間の論理ネットワーク経路を構成する論理スイッチである。なお、経路上のノードは、仮想サーバになる。
That is, a logical network path corresponding to the path from the start point (start point server) to the end point (end point server) in (2) is configured.
For example, as shown in FIG.
{Vhost_a, vswA1, vswA2, vhost_A (NF_A), vswB1, vhost_B (NF_B),…, vhost_C (NF_C), vswC2, vhost_z} (3)
It is.
Here, vswA1 and vswA2 are logical switches that constitute a logical network path between vhost_a and vhost_A. Note that a node on the path is a virtual server.

そして、図4に示すように、論理ネットワーク経路構成処理s1aは、作成した(3)のサービスXの論理ネットワーク経路の情報を、物理ネットワーク経路構成処理s1bに出力する。
続いて、ネットワーク経路構成部s2は、物理ネットワーク経路構成処理s1b(図4参照)において、下記の処理を行う。
Then, as shown in FIG. 4, the logical network path configuration process s1a outputs the created logical network path information of the service X of (3) to the physical network path configuration process s1b.
Subsequently, the network path configuration unit s2 performs the following processing in the physical network path configuration processing s1b (see FIG. 4).

まず、論理ネットワーク経路の各ノード(仮想サーバ、仮想スイッチ、仮想ルータ)に対して、取得した「サーバ内の論理・物理対応情報」を基に、対応する物理サーバに変換し、図3(d)に示すような物理サーバの列を導出する。
ここで、論理ネットワーク経路の各ノードを、対応する物理サーバに変換した場合、隣接する仮想サーバと仮想スイッチは同一の物理サーバに対応する場合がある。
First, each node (virtual server, virtual switch, virtual router) in the logical network path is converted into a corresponding physical server based on the acquired “logical / physical correspondence information in the server”, and FIG. Deriving a physical server column as shown in FIG.
Here, when each node of the logical network path is converted into a corresponding physical server, the adjacent virtual server and virtual switch may correspond to the same physical server.

そして、物理トポロジ情報および物理SDNフロー情報、データセンタD間の接続情報を基に、物理ネットワーク経路を導出する。つまり、(3)の論理ネットワーク経路に対応する下記の(4)の物理ネットワーク経路(図3(e)参照)を生成する 。物理ネットワーク経路(図3(e)参照)を生成するに際して、LLDPを用いたトポロジ検出技術を利用する。サービスXの物理ネットワーク経路は、例えば、下記である。
{p_host_a, p_swA, p_host_A, …p_swC1, p_host_z} (4)
Then, a physical network route is derived based on the physical topology information, the physical SDN flow information, and the connection information between the data centers D. That is, the following physical network path (4) (see FIG. 3E) corresponding to the logical network path (3) is generated. When generating a physical network path (see FIG. 3E), a topology detection technique using LLDP is used. The physical network path of service X is, for example, as follows.
{p_host_a, p_swA, p_host_A,… p_swC1, p_host_z} (4)

(4)の物理ネットワーク経路の“p”はphysics(物理)を意味する。ここで、 p_swAは、p_host_aとp_host_Aとの間の物理ネットワーク経路を構成する物理ノードである。ノードとは、一般に、情報通信ネットワークでは、交換機能、伝送機能、ネットワーク管理機能などを備えた装置である。インターネットの代表的なノードがルーターであり、その他、交換機やLANスイッチがある。物理ネットワーク経路上のノードは、物理サーバあるいは物理スイッチとなる。 “P” in the physical network path in (4) means physics. Here, p_swA is a physical node that constitutes a physical network path between p_host_a and p_host_A. In general, a node is a device having an exchange function, a transmission function, a network management function, and the like in an information communication network. A typical node of the Internet is a router, and there are an exchange and a LAN switch. A node on the physical network path is a physical server or a physical switch.

そして、物理サーバと仮想サーバとの対応は、サーバ内の論理・物理対応情報に基づく。
その結果、ネットワーク経路構成部s2は、生成した(4)のサービスXの物理ネットワーク経路の情報を、物理冗長経路検出部s3(図2参照)に出力する。
The correspondence between the physical server and the virtual server is based on the logical / physical correspondence information in the server.
As a result, the network path configuration unit s2 outputs the generated physical network path information of the service X (4) to the physical redundant path detection unit s3 (see FIG. 2).

<物理冗長経路検出部s3>
図5は、物理冗長経路検出システムSの物理冗長経路検出部の詳細構成を示すフロー図である。
物理冗長経路検出部s3では、まず、ネットワーク経路構成部s2から、生成したサービスXの物理ネットワーク経路(図3(e)参照)の情報が入力される。
<Physical redundant path detection unit s3>
FIG. 5 is a flowchart showing a detailed configuration of the physical redundant path detection unit of the physical redundant path detection system S.
In the physical redundant path detection unit s3, first, information on the generated physical network path of the service X (see FIG. 3E) is input from the network path configuration unit s2.

そして、物理ネットワーク経路の始点から、次の物理ノードまでの1ホップのパスをたどる(図5のステップs4a)。
続いて、ステップs4aで到達したノードから、物理ネットワーク経路の次の物理ノードまでの1ホップ先のパスをたどる(ステップs4b)。
Then, a one-hop path from the start point of the physical network path to the next physical node is traced (step s4a in FIG. 5).
Subsequently, a path one hop ahead from the node reached in step s4a to the next physical node in the physical network path is traced (step s4b).

続いて、ステップs4bでたどったパスが直前(または前)のパスと同じ経路か否か判定する(ステップs4c)。つまり、ステップs4cでは、たどった経路が冗長な経路か否か判定する。
冗長な経路と判定された場合(ステップs4cでYes)、冗長な物理パスの情報を記憶部(メモリ)に保存(記憶)する(ステップs4d)。
Subsequently, it is determined whether or not the path traced in step s4b is the same path as the previous (or previous) path (step s4c). That is, in step s4c, it is determined whether the route taken is a redundant route.
When it is determined that the path is redundant (Yes in step s4c), information on the redundant physical path is saved (stored) in the storage unit (memory) (step s4d).

一方、冗長な経路でないと判定された場合(ステップs4cでNo)、物理ネットワーク経路の終点か否か判定する(ステップs4e)。
物理ネットワーク経路の終点と判定された場合(ステップs4eでYes)、処理を終了する。
一方、物理ネットワーク経路の終点でないと判定された場合(ステップs4eでNo)、ステップs4bに移行する。以下、同様な処理である。
On the other hand, when it is determined that the route is not a redundant route (No in step s4c), it is determined whether or not it is the end point of the physical network route (step s4e).
If it is determined that the end point of the physical network path (Yes in step s4e), the process ends.
On the other hand, when it is determined that it is not the end point of the physical network path (No in step s4e), the process proceeds to step s4b. Hereinafter, the same processing is performed.

ステップs4cで判定される冗長な経路とは、直前の物理ノードに戻る経路 {a, b, a}(図6(a)参照) あるいは、一定の長さをもって前のノードに戻る経路 {a, b, c, b, a}(図6(b)参照) を指す。
図6(a)、(b)は、それぞれ冗長な経路の例1{…,a, b, a,…}、例2{…,a, b, c, b, a,…}を示す図である。
The redundant path determined in step s4c is the path returning to the previous physical node {a, b, a} (see FIG. 6A) or the path returning to the previous node with a certain length {a, b, c, b, a} (see FIG. 6B).
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing Example 1 {..., a, b, a,...} And Example 2 {..., a, b, c, b, a,. It is.

図6(a)の例1では、ノードa、ノードbがある。
図5のステップs4aまたはステップs4bで、ノードaからノードbをたどった後、ステップs4bでノードbからノードaをたどった場合、ステップs4cで冗長な経路と判定される。
こうして、図6(a)の例1{…,a, b, a,…}では、長さ1の冗長経路を検出することとなる。
In Example 1 of FIG. 6A, there are a node a and a node b.
In step s4a or step s4b in FIG. 5, after following node b from node a and then following node a from node b in step s4b, it is determined as a redundant path in step s4c.
Thus, in example 1 {..., A, b, a,.

図6(b)の例2では、ノードa、ノードb、ノードcがある。ステップs4aまたはステップs4bで、ノードaからノードbをたどった後、ステップs4bで、ノードbからノードcをたどり、ステップs4cを経由して、ステップs4bで、ノードcからノードbをたどった場合、ステップs4cで、冗長な経路と判定される。
さらに、ステップs4cを経由して、ステップs4bで、ノードbからノードaをたどった場合、ステップs4cで、冗長な経路と判定される。
図6(b)の例2{…,a, b, c, b, a,…}では、長さ2の冗長経路を検出することとなる。
こうして、物理冗長経路検出部s3の処理が終了すると、検出結果の情報を、検出結果出力部s4(図2参照)に出力する。
In Example 2 of FIG. 6B, there are a node a, a node b, and a node c. In step s4a or step s4b, after following node b from node a, then following step c from node b to node c, step s4c, step s4b, node c to node b In step s4c, it is determined that the route is redundant.
Further, when the node a is traced from the node b in step s4b via the step s4c, it is determined as a redundant route in step s4c.
In example 2 {..., a, b, c, b, a, ...} of FIG. 6B, a redundant path having a length of 2 is detected.
When the processing of the physical redundant path detection unit s3 is completed in this way, detection result information is output to the detection result output unit s4 (see FIG. 2).

検出結果出力部s4は、物理ネットワーク経路における検出した冗長経路の情報を出力する。
出力形態は、表示装置(図示せず)の表示、プリンタ(図示せず)からの出力、電子データとして、ファイル出力、他システムへの出力等、さまざまな形態で出力できる。
The detection result output unit s4 outputs information on the detected redundant path in the physical network path.
The output form can be output in various forms such as display on a display device (not shown), output from a printer (not shown), and output as electronic data to a file or output to another system.

<LLDPを用いたトポロジ検出技術>
次に、図4に示す論理ネットワーク経路構成処理s1aと物理ネットワーク経路構成処理s1bとで用いられるLLDPを用いたトポロジ検出技術について説明する。
図7は、LLDPを用いたトポロジ検出技術の概要を示す図である。
スイッチAのポートXという情報を埋め込んだLLDPパケットを作り、Packet Outメッセージを用いてスイッチAへと送る。
すると、LLDPパケットは、スイッチAの指定ポートXから出力され、隣接するスイッチBへと到達する。
<Topology detection technology using LLDP>
Next, a topology detection technique using LLDP used in the logical network path configuration processing s1a and the physical network path configuration processing s1b shown in FIG. 4 will be described.
FIG. 7 is a diagram showing an overview of a topology detection technique using LLDP.
Create an LLDP packet with the information on port A of switch A embedded, and send it to switch A using a Packet Out message.
Then, the LLDP packet is output from the designated port X of the switch A and reaches the adjacent switch B.

続いて、スイッチBは、受信したLLDPパケットをPacket Inメッセージを用いてコントローラへと送る。なお、Packet InメッセージにはスイッチBの受信ポートYに関する情報が含まれる。
また、LLDPパケット中にはスイッチA、ポートXという情報が埋め込まれている。そのため、これらの情報を用いることで、コントローラはスイッチA、B間の接続関係が分かる。
この一連の手続きを、SDNコントローラcと接続するSDNスイッチswに対して繰り返し行うことで、論理・物理ネットワーク経路全体のトポロジが把握できる。
Subsequently, the switch B sends the received LLDP packet to the controller using a Packet In message. Note that the Packet In message includes information related to the reception port Y of the switch B.
Also, information such as switch A and port X is embedded in the LLDP packet. Therefore, by using these pieces of information, the controller can know the connection relationship between the switches A and B.
By repeating this series of procedures for the SDN switch sw connected to the SDN controller c, the topology of the entire logical / physical network path can be grasped.

以上まとめると、上記の物理冗長経路検出システムSの構成によれば、各データセンタ単位で置かれたSDNコントローラcの情報と、オーケストレータo1のNF FG情報を基にし、ネットワーク経路情報を構成する。
これにより、従来、データセンタD間では考慮されなかった物理冗長経路を検出するシステムが実現できる。
In summary, according to the configuration of the physical redundant path detection system S described above, the network path information is configured based on the information of the SDN controller c placed in each data center and the NF FG information of the orchestrator o1. .
Thereby, it is possible to realize a system that detects a physical redundant path that has not been conventionally considered between the data centers D.

そのため、冗長通信経路の検出により、通信経路の把握が容易になり、運用者の負担を軽減することができる。
例えば、通信システムにおいて故障が発生した場合には、故障個所が分り易い。そのため、故障個所を特定する作業量が減少する。つまり、保守、管理作業量が低減する。
また、通信ネットワークが提供する各通信サービスの全貌の把握が容易となる。
Therefore, the detection of the redundant communication path makes it easy to grasp the communication path and can reduce the burden on the operator.
For example, when a failure occurs in the communication system, the location of the failure is easily understood. As a result, the amount of work for identifying the failure location is reduced. That is, the maintenance and management workload is reduced.
In addition, it becomes easy to grasp the whole picture of each communication service provided by the communication network.

従って、通信システムの物理ネットワーク経路上で同じ経路を、情報が複数回流れることを抑制できる通信ネットワークの物理冗長経路検出システムSを実現できる。   Therefore, it is possible to realize a physical redundant path detection system S of a communication network that can suppress the information from flowing multiple times on the same path on the physical network path of the communication system.

なお、前記した物理冗長経路検出システムSは、以下のケースに適用できる。
SFC(サービスチェーニング) における通信経路を、物理冗長経路検出システムSを用いて確認する。なお、SFCとは、ネットワークの設計・ 運用方法を劇的に変化させる可能性のある、技術・プロセスの新たなセットである。
The physical redundant path detection system S described above can be applied to the following cases.
The communication path in SFC (service chaining) is confirmed using the physical redundant path detection system S. SFC is a new set of technologies and processes that can dramatically change how networks are designed and operated.

IaaS(Infrastructure as a Service)サービスにおいて、ユーザが仮想ネットワーク構築時に、物理冗長経路検出システムSを用いて冗長経路を検出して、通知する(リコメンド)。なお、IaaSとは、ハードウェア資産をもつことなくハードウェア設備を提供するサービスである。   In an IaaS (Infrastructure as a Service) service, a user detects a redundant route using a physical redundant route detection system S when a virtual network is constructed, and notifies (recommend). Note that IaaS is a service that provides hardware facilities without having hardware assets.

<<その他の実施形態>>
1.前記実施形態では、情報収集処理部、ネットワーク経路構成部、物理冗長経路検出部、検出結果出力部とを切り分けて説明したが、各部を適宜統合して構成してもよいし、さらに細分して構成してもよい。例えば、情報収集処理部とネットワーク経路構成部とを組み合わせて一つの機能部としてもよい。
<< Other Embodiments >>
1. In the above-described embodiment, the information collection processing unit, the network path configuration unit, the physical redundant path detection unit, and the detection result output unit have been described separately. However, each unit may be appropriately integrated or further subdivided. It may be configured. For example, the information collection processing unit and the network path configuration unit may be combined into one functional unit.

2.前記実施形態では、SDNコントローラは、各データセンタに置かれる場合を説明したが、必ずしも、各データセンタでなくともよい。 2. In the above embodiment, the case where the SDN controller is placed in each data center has been described. However, the SDN controller does not necessarily have to be located in each data center.

3.前記実施形態では、物理冗長経路検出システムSをソフトウェアで実現する場合を例示したが、物理冗長経路検出システムSのうちの少なくとも一部をハードウェアで構成してもよい。 3. In the embodiment, the case where the physical redundant path detection system S is realized by software is exemplified, but at least a part of the physical redundant path detection system S may be configured by hardware.

4.前記実施形態で説明した構成は、特許請求の範囲に記載した構成の一例を説明したものであり、特許請求の範囲に記載した範囲内で様々な具体的形態が可能である。 4). The configuration described in the embodiment is an example of the configuration described in the claims, and various specific forms are possible within the scope described in the claims.

(3)論理ネットワーク経路
(4)物理ネットワーク経路
D、D1、D2、…… データセンタ
host_a 論理ネットワークの始点
S 冗長経路検出システム
s1 情報収集処理部
s2 ネットワーク経路構成部
s3 物理冗長経路検出部
s4 検出結果出力部
sw、sw11、sw12、sw13、… SDN対応スイッチ(切換手段)
vhost_z 論理ネットワークの終点
X サービス(検出対象)
(3) Logical network route (4) Physical network route D, D1, D2, ... Data center
host_a Logical network start point S Redundant path detection system s1 Information collection processing unit s2 Network path configuration unit s3 Physical redundant path detection unit s4 Detection result output unit
sw, sw11, sw12, sw13, ... SDN-compatible switch (switching means)
vhost_z Logical network endpoint
X service (detection target)

Claims (8)

複数のデータセンタを跨る通信ネットワークにおける物理ネットワーク経路の冗長経路を検出する通信ネットワークの冗長経路検出システムであって、
検出対象である前記物理ネットワーク経路の論理ネットワークの始点と終点の情報と、各前記データセンタにおける各論理切換手段と各物理切換手段のパケットの処理法が定められるフロー情報と、前記通信ネットワークにおける各サーバの機能情報とを収集する情報収集処理部と、
前記情報収集処理部で収集した情報が入力され、各前記データセンタの接続状況の情報と、前記複数のデータセンタ間の接続情報と、各前記サーバの論理と物理の対応情報とを取得し、前記物理ネットワーク経路を導出するネットワーク経路構成部と、
前記物理ネットワーク経路における重複する冗長箇所を検出する物理冗長経路検出部と、
前記冗長箇所を出力する検出結果出力部とを
備えることを特徴とする通信ネットワークの冗長経路検出システム。
A redundant path detection system for a communication network that detects a redundant path of a physical network path in a communication network across a plurality of data centers,
Information on the start and end points of the logical network of the physical network path to be detected; flow information in which each logical switching means in each of the data centers and a packet processing method of each physical switching means are defined; An information collection processing unit for collecting server function information;
Information collected by the information collection processing unit is input, information on the connection status of each data center, connection information between the plurality of data centers, and logical and physical correspondence information of each of the servers, A network path configuration unit for deriving the physical network path;
A physical redundant path detection unit for detecting redundant redundant portions in the physical network path;
A redundant path detection system for a communication network, comprising: a detection result output unit that outputs the redundant portion.
前記フロー情報は、前記通信ネットワークで送られるパケットを識別する条件と、当該条件を満たすパケットの処理とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信ネットワークの冗長経路検出システム。
The redundant path detection system for a communication network according to claim 1, wherein the flow information includes a condition for identifying a packet transmitted through the communication network and a process for a packet that satisfies the condition.
前記通信ネットワークにおける各サーバの機能情報とは、NF FG(Network Function Forwarding Graph)情報である
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の通信ネットワークの冗長経路検出システム。
The function information of each server in the communication network is NF FG (Network Function Forwarding Graph) information. The redundant path detection system for a communication network according to claim 1 or 2, wherein:
前記ネットワーク経路構成部は、
収集したNF FG情報から、前記検出対象のNF FG情報を抽出し、
前記検出対象の論理ネットワークの始点と終点の情報に基づいて、前記始点から前記検出対象のNF FG情報の各NFの仮想サーバを経由して前記終点までの経路を生成し、
前記経路から、前記論理切換手段のフロー情報を用いて、当該経路に対応する論理ネットワーク経路を導出し、
前記論理ネットワーク経路から、前記物理切換手段のフロー情報、前記複数のデータセンタ間の接続情報、および前記各サーバの論理と物理の対応情報を用いて、当該論理ネットワーク経路に対応する物理ネットワーク経路を導出する
ことを特徴とする請求項3に記載の通信ネットワークの冗長経路検出システム。
The network path configuration unit includes:
Extract the detected NF FG information from the collected NF FG information,
Based on the information on the start point and end point of the logical network to be detected, generate a route from the start point to the end point through each NF virtual server of the NF FG information to be detected,
From the path, using the flow information of the logic switching means, derive a logical network path corresponding to the path,
From the logical network path, the physical network path corresponding to the logical network path is obtained using the flow information of the physical switching means, the connection information between the plurality of data centers, and the logical and physical correspondence information of each server. The redundant path detection system for a communication network according to claim 3, wherein the system is derived.
前記各データセンタの接続状況の情報は、論理トポロジ情報と物理トポロジ情報である
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の通信ネットワークの冗長経路検出システム。
The redundant path detection system for a communication network according to any one of claims 1 to 4, wherein the information on the connection status of each data center is logical topology information and physical topology information.
前記物理冗長経路検出部は、
前記物理ネットワーク経路における先のパスをたどって、当該たどったパスを記憶部に記憶するとともに、当該先のパスが、既に前記記憶部に記憶される前にたどったパスと同じか否か判定することで前記冗長箇所を検出する
ことを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の通信ネットワークの冗長経路検出システム。
The physical redundant path detection unit
Trace the previous path in the physical network path, store the traced path in the storage unit, and determine whether the destination path is the same as the path traced before being stored in the storage unit The redundant path detection system for a communication network according to any one of claims 1 to 5, wherein the redundant portion is detected by the detection.
情報収集処理部とネットワーク経路構成部と物理冗長経路検出部と検出結果出力部とを備え、複数のデータセンタを跨る通信ネットワークにおける物理ネットワーク経路の冗長経路を検出する通信ネットワークの冗長経路検出システムの検出方法であって、
前記情報収集処理部は、検出対象である前記物理ネットワーク経路の論理ネットワークの始点と終点の情報と、各前記データセンタにおける各論理切換手段と各物理切換手段のパケットの処理法が定められるフロー情報と、前記通信ネットワークにおける各サーバの機能情報とを収集し、
前記ネットワーク経路構成部は、前記情報収集処理部で収集した情報が入力され、各前記データセンタの接続状況の情報と、前記複数のデータセンタ間の接続情報と、各前記サーバの論理と物理の対応情報とを取得し、物理ネットワーク経路を導出し、
前記物理冗長経路検出部は、前記物理ネットワーク経路における重複する冗長箇所を検出し、
前記検出結果出力部は、前記冗長箇所を出力する
ことを特徴とする通信ネットワークの冗長経路検出システムの検出方法。
An information collection processing unit, a network path configuration unit, a physical redundant path detection unit, and a detection result output unit, and a redundant path detection system for a communication network that detects a redundant path of a physical network path in a communication network across a plurality of data centers. A detection method,
The information collection processing unit is flow information in which the logical network start point and end point information of the physical network path to be detected, and the packet processing method of each logical switching unit and each physical switching unit in each data center are determined. And the function information of each server in the communication network,
The network path configuration unit is input with information collected by the information collection processing unit, information on the connection status of each data center, connection information between the plurality of data centers, and logical and physical information of each server. To obtain the corresponding information, derive the physical network route,
The physical redundant path detection unit detects an overlapping redundant part in the physical network path,
The detection result output unit outputs the redundant part. A detection method of a redundant route detection system of a communication network, characterized in that:
前記情報収集処理部は、前記通信ネットワークにおける各サーバの機能情報として、NF FG情報を収集し、
前記ネットワーク経路構成部は、
収集したNF FG情報から、前記検出対象のNF FG情報を抽出し、
前記検出対象の論理ネットワークの始点と終点の情報に基づいて、前記始点から前記検出対象のNF FG情報の各NFの仮想サーバを経由して前記終点までの経路を生成し、
前記経路から、前記論理切換手段のフロー情報を用いて、当該経路に対応する論理ネットワーク経路を導出し、
前記論理ネットワーク経路から、前記物理切換手段のフロー情報、前記複数のデータセンタ間の接続情報、および前記各サーバの論理と物理の対応情報を用いて、当該論理ネットワーク経路に対応する物理ネットワーク経路を導出する
ことを特徴とする請求項7に記載の通信ネットワークの冗長経路検出システムの検出方法。
The information collection processing unit collects NF FG information as function information of each server in the communication network,
The network path configuration unit includes:
Extract the detected NF FG information from the collected NF FG information,
Based on the information on the start point and end point of the logical network to be detected, generate a route from the start point to the end point through each NF virtual server of the NF FG information to be detected,
From the path, using the flow information of the logic switching means, derive a logical network path corresponding to the path,
From the logical network path, the physical network path corresponding to the logical network path is obtained using the flow information of the physical switching means, the connection information between the plurality of data centers, and the logical and physical correspondence information of each server. The detection method of a redundant route detection system for a communication network according to claim 7, wherein the detection method is derived.
JP2015028478A 2015-02-17 2015-02-17 Redundant path detection system and detection method for communication network Active JP6278913B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015028478A JP6278913B2 (en) 2015-02-17 2015-02-17 Redundant path detection system and detection method for communication network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015028478A JP6278913B2 (en) 2015-02-17 2015-02-17 Redundant path detection system and detection method for communication network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016152480A true JP2016152480A (en) 2016-08-22
JP6278913B2 JP6278913B2 (en) 2018-02-14

Family

ID=56696862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015028478A Active JP6278913B2 (en) 2015-02-17 2015-02-17 Redundant path detection system and detection method for communication network

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6278913B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019235304A1 (en) * 2018-06-04 2019-12-12 日本電信電話株式会社 Service chain designing device, service chain designing method, and service chain designing program
WO2020036106A1 (en) * 2018-08-13 2020-02-20 日本電信電話株式会社 Communication system and communication method
US11477109B2 (en) 2016-08-26 2022-10-18 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for synchronizing topology information in SFC network, and routing network element

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11150561A (en) * 1997-11-18 1999-06-02 Canon Inc Data distribution control system/method and storage medium
JP2011243112A (en) * 2010-05-20 2011-12-01 Hitachi Ltd System management method and management device
US20140344439A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for providing network services orchestration

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11150561A (en) * 1997-11-18 1999-06-02 Canon Inc Data distribution control system/method and storage medium
JP2011243112A (en) * 2010-05-20 2011-12-01 Hitachi Ltd System management method and management device
US20140344439A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for providing network services orchestration

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
望月 このみ KONOMI MOCHIZUKI: "ネットワーク仮想化実現に向けたキャリア要件を満たすサービスチェイニング方式 Service Chaining Method", 電子情報通信学会技術研究報告 VOL.114 NO.206 IEICE TECHNICAL REPORT, vol. 第114巻, JPN6017050457, 4 September 2014 (2014-09-04), JP, pages 13 - 118 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11477109B2 (en) 2016-08-26 2022-10-18 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for synchronizing topology information in SFC network, and routing network element
US11627067B2 (en) 2016-08-26 2023-04-11 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for synchronizing topology information in SFC network, and routing network element
WO2019235304A1 (en) * 2018-06-04 2019-12-12 日本電信電話株式会社 Service chain designing device, service chain designing method, and service chain designing program
JP2019213028A (en) * 2018-06-04 2019-12-12 日本電信電話株式会社 Service chain design apparatus, service chain design method, and service chain design program
WO2020036106A1 (en) * 2018-08-13 2020-02-20 日本電信電話株式会社 Communication system and communication method
JP2020028035A (en) * 2018-08-13 2020-02-20 日本電信電話株式会社 Communication system and communication method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6278913B2 (en) 2018-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5850068B2 (en) Control device, communication system, communication method, and program
CN105051688B (en) Expanded mark networking
US8848544B2 (en) Event correlation using network data flow simulation over unmanaged network segments
CN102783097B (en) Packet transfer system, control apparatus, transfer apparatus, method of creating processing rules
JP5534036B2 (en) Information system, control device, communication method and program
CN103444143B (en) Network system and policy route configuration method
JP6248938B2 (en) Communication system, virtual network management apparatus, virtual network management method and program
JP2011091464A (en) Apparatus and system for estimating network configuration
US9264312B2 (en) Method and system to calculate multiple shortest path first trees
CN109962850A (en) The method and controller and computer readable storage medium of realization Segment routing
JP6278913B2 (en) Redundant path detection system and detection method for communication network
JP2016046736A (en) Service chaining system, service chaining forwarder device, and service chaining method
US9882772B2 (en) Network element and a controller for managing the network element
CN105075196A (en) Control device, communication system, path switching method, and program
WO2011118586A1 (en) Communication system, control device, forwarding node, method for updating processing rules, and program
JP2014027339A (en) Information processing system, information processing method, information processing device, and relay device
JP6879304B2 (en) Servers, switches, communication systems, communication methods, and programs
JP6524911B2 (en) Network controller, network control method and program
JP5950019B2 (en) Communication system, integrated controller, packet transfer method and program
WO2013150691A1 (en) Management server and flow process method
CN104885417A (en) Control apparatus, communication system, communication node control method and program
CN103891211A (en) Control apparatus, communication system, virtual network management method, and program
CN109150707A (en) Routed path analysis method and equipment
JP5756049B2 (en) Multicast route calculation method and apparatus
JP2019176255A (en) Network system, controller, processing rule establishing method and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170224

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180116

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6278913

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150